KR20100078991A

KR20100078991A - 차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20100078991A
Application number: KR1020080137386A
Authority: KR
Inventors: 최병재
Original assignee: 다이모스(주)
Priority date: 2008-12-30
Filing date: 2008-12-30
Publication date: 2010-07-08
Also published as: KR101063134B1

Abstract

본 발명은, 성, 연령, 키, 몸무게 등의 인체 조건별로, 차량 탑승자가 착석한 시트에 입력되는 진동 조건에 대해 그 탑승자의 신체를 거쳐서 머리에 전달되는 진동 값을 도출하는 인체 전달함수를 구하고, 이러한 인체 전달 함수를 이용하여 차량 탑승자가 안락감을 느낄 수 있는 최적의 진동 상태를 형성하도록 시트의 스프링 상수와 감쇄 상수를 제어하는 차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법{System and method for controlling vibration of seat for vehicle}

본 발명은 차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 성, 연령, 키, 몸무게 등의 인체 조건별로, 차량 탑승자가 착석한 시트에 입력되는 진동 조건에 대해 그 탑승자의 신체를 거쳐서 머리에 전달되는 진동 값을 도출하는 인체 전달함수를 구하고, 이러한 인체 전달 함수를 이용하여 차량 탑승자가 안락감을 느낄 수 있는 최적의 진동 상태를 형성하도록 시트의 스프링 상수와 감쇄 상수를 제어하는 차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

생활수준의 향상 등으로 인해 개인의 여가 시간 활용 및 생활의 편리성이 증대되고 있으며, 이러한 영향에 의해 자동차 문화도 급속하게 변화되고 있다. 최근에는 자동차 내에서 머무는 시간이 증가되어, 자동차는 단순한 교통수단을 넘어서 개인의 생활공간이라는 문화 매개체가 되고 있다.

이와 같이 자동차와 함께 하는 시간이 증대됨에 따라, 차량 내에서 활동하는 탑승자의 신체적 부담감이 가중되고, 특히 노면으로부터 전달되는 진동은 차체를 거쳐 인체에 전달되게 되며, 노면 상태가 좋지 못한 지역의 주행시 발생되는 진동으로 인하여 육체나 신경계의 손상이 발생될 수도 있고, 이로 인해 피로, 두통, 요통, 시력 저하 등의 증상이 발생되기도 한다.

시트 서스펜션(seat suspension)은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 즉, 시트상의 인간의 승차감을 최대로 유지하면서 탑승자를 지지하기 위해 사용되는 것으로, 이러한 시트 서스펜션은 불균일한 도로를 주행할 때 발생되는 충격이나 흔들림을 최소화 및 흡수하여, 탑승자의 승차감을 향상시키는 것을 목적으로 하고 있다.

그리고 종래에 사용되고 있는 시트 서스펜션은 상/하부프레임 사이에 "Ｘ"자형 링크, 오일 댐퍼, 코일 스프링 또는 에어 스프링 등이 장착되어 차량에 발생되는 진동을 완충시키고 있다.

그러나 탑승자들은 성, 나이, 키, 몸무게 등의 신체 조건이 모두 달라서, 차량에 일정한 진동이 가해지더라도 각 탑승자가 느끼는 진동은 모두 달라지게 된다. 또한 차량이 주행하는 각 도로 상황이나 차량의 속도 및 가속도 등에 따라서도 탑승자별로 느껴지는 진동이 모두 달라질 수 있다. 이처럼 동일한 조건에서도 각 탑승자별로 느끼는 진동이 달라짐에도 불구하고, 종래의 시트 서스펜션은 각 개개인의 탑승자가 느끼는 진동을 무시한 채, 획일적으로 시트의 진동을 흡수하거나 또는 최소화시키는 방향으로만 개발이 이루어지고 있다.

따라서 탑승자의 신체 조건 및 도로 상황이나 차량의 속도와 가속도 등의 여러 조건에 따라, 탑승자가 안락함을 느낄 수 있는 최적의 진동 상태를 구현할 수 있는 시트의 진동 제어 수단에 대한 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 탑승자의 신체 조건 및 도로 상황이나 차량의 속도와 가속도 등의 여러 조건에 따라, 탑승자가 원하는 진동 상태를 구현할 수 있는 차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템은, 댐퍼와 스프링이 완충 작용을 하는 차량용 시트에 있어서, 인체에 입력되는 입력 진동 값에 대해 인체의 머리로 출력되는 출력 진동 값이 계산되는 인체전달함수가 여러 신체 조건별로가 저장되는 전달함수 DB; 탑승자가 원하는 출력 진동 값이 복수의 진동 레벨로 분류되어 저장되는 출력 진동 DB; 탑승자의 신체 조건 및 탑승자가 원하는 진동 레벨이 입력되는 입력부; 스프링의 스프링 상수를 조절하는 스프링 조작부; 댐퍼의 감쇄 상수를 조절하는 댐퍼 조작부; 시트에서 출력되는 시트 진동 값을 측정하는 시트 진동 센서; 상기 입력부로부터 탑승자의 신체 조건 및 진동 레벨을 전달받아서, 입력된 탑승자의 신체 조건에 해당되는 인체전달함수를 전달함수 DB에서 추출하여 인버스시키고, 탑승자가 입력한 진동 레벨에 매칭되는 출력 진동 값을 출력 진동 DB에서 추출한 후 인버스된 인체전달함수에 입력하여 탑승자에 입력되어야 할 입력 진동 값을 계산하며, 상기 계산된 입력 진동 값과 시트 진동 값이 일정 오차 범위내에서 일치하도록 스프링 조작부와 댐퍼 조작부를 제 어하여 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키는 시트 진동 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템은, 차량에 가해지는 차량 진동 값을 측정하는 차량 진동 센서를 더 포함하여 구성되고, 상기 시트 진동 제어부는 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키기 전에, 인체전달함수에 변화시키고자 하는 스프링 상수와 감쇄 상수 값을 입력하여 새로운 인체전달함수를 도출하고, 상기 도출된 새로운 인체전달함수에 상기 차량 진동 센서에서 측정된 차량 진동 값을 입력하여 탑승자의 머리에서 출력될 것으로 예상되는 출력 진동 값을 계산하고, 상기 예상되는 출력 진동 값이 탑승자의 신체를 손상시키지 않는 범위 내에 포함되는지를 판단한 후, 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 방법은, 댐퍼와 스프링이 완충 작용을 하는 차량용 시트에 있어서, 인체에 입력되는 입력 진동 값에 대해 인체의 머리로 출력되는 출력 진동 값이 계산되는 인체전달함수가 여러 신체 조건별로 DB에 저장되는 단계; 탑승자가 원하는 출력 진동 값이 복수의 진동 레벨로 분류되어 DB에 저장되는 단계; 탑승자의 신체 조건 및 탑승자가 원하는 진동 레벨이 입력되는 단계; 시트에서 출력되는 시트 진동 값이 측정되는 단계; 상기 입력된 탑승자의 신체 조건에 해당되는 인체전달함수가 DB에서 추출되어 인버스 되는 단계; 탑승자가 입력한 진동 레벨에 매칭되는 출력 진동 값이 DB에서 추출되는 단계; 상기 추출된 출력 진동 값이 인버스된 인체전달함수에 입력되어 탑승자에 입력되어야 할 입력 진동 값이 계산되는 단계; 상기 계산된 입력 진동 값과 측정된 시트 진동 값이 일정 오차 범위내에서 일치하도록, 스프링의 스프링 상수와 댐퍼의 감쇄 상수를 변화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 방법은, 상기 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키기 전에, 차량에 가해지는 차량 진동 값이 측정되는 단계; 상기 DB에서 추출된 인체전달함수에 변화시키고자 하는 스프링 상수와 감쇄 상수 값이 입력되어 새로운 인체전달함수가 도출되는 단계; 상기 도출된 새로운 인체전달함수에 측정된 차량 진동 값이 입력되어 탑승자의 머리에서 출력될 것으로 예상되는 출력 진동 값이 계산되는 단계; 상기 예상되는 출력 진동 값이 탑승자의 신체를 손상시키지 않는 범위 내에 포함되는지를 판단하는 단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법에 의하면, 탑승자의 신체 조건이나 도로 상황, 차량의 속도 등에 관계 없이 탑승자가 안락감을 느낄 수 있는 최적의 진동 상태를 항상 구현할 수 있고, 또한 탑승자는 상황에 따라 시트의 진동 상태를 쉽게 변경할 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템 및 방법에 대한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템이 도시되어 있다.

본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템은, 댐퍼와 스프링이 완충 작용을 하는 차량용 시트에 적용되는 것으로서, 댐퍼의 감쇄 상수와 스프링의 스프링 상수를 조절하여 차량용 시트에 착석한 탑승자가 느끼는 진동을 최적화하기 위한 시스템이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템은, 인체전달함수가 여러 신체 조건별로가 저장되는 전달함수 DB(20)와, 탑승자가 원하는 출력 진동 값이 복수의 진동 레벨로 분류되어 저장되는 출력 진동 DB(30), 탑승자의 신체 조건 및 탑승자가 원하는 진동 레벨이 입력되는 입력부(40), 스프링의 스프링 상수를 조절하는 스프링 조작부(70), 댐퍼의 감쇄 상수를 조절하는 댐퍼 조작부(60), 시트에서 출력되는 시트 진동 값을 측정하는 시트 진동 센서(50), 그리고 스프링 조작부(70)와 댐퍼 조작부(60)를 제어하여 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키는 시트 진동 제어부(10)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 인체전달함수는 실험을 통해 도출되는 함수로서, 인체에 가해지는 입력 진동 값에 따라 인체의 머리로 출력되는 출력 진동 값을 계산할 수 있는 함수이다. 즉, 사람이 착석한 의자에 소정의 진동이 가해지면, 상기 입력된 진동은 사람의 신체를 거치면서 변화된 후, 머리를 통해 변화된 진동 값으로 출력되는데, 이처럼 입력된 진동 값이 사람의 신체를 거쳐서 머리에서 출력될 때까지의 변화된 정도를 계산하기 위한 함수이다.

이러한 인체전달함수는 사람의 신체 조건마다 다르게 나타날 수 있으므로, 인체전달함수는 사람의 신체 조건별로 매칭되어 전달함수 DB(20)에 저장되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 신체 조건에는, 성, 나이, 키, 몸무게 등이 포함될 수 있다.

그리고 상기 인체전달함수를 구하기 위한 실험은, 쿠션이 없는 딱딱한 측정용 의자에 사람이 착석한 상태에서, 상기 측정용 의자에 병진 3축 및 회전 3축의 입력 가진을 입력한 후, 상기 측정용 의자에 착석한 사람의 머리에서 출력되는 진동 값을 측정함으로써 이루어진다.

한편, 상기 입력 가진은 가용한 모든 주파수영역을 포함하는 진동 값을 나타내고, 화이트 노이즈 또는 핑크 노이즈가 입력 가진으로 이용될 수도 있다. 여기서, 화이트 노이즈란 인간의 가청주파수대 내에 존재하는 모든 주파수에서 동일한 음량으로 소리가 날경우에 들을 수있는 잡음을 나타내고, 핑크 노이즈란 화이트 노이즈의 전 주파수대의 동일한 음량을 한 옥타브 올라갈 때마다 -3dB씩 감소시킨것을 나타낸다.

그리고 사람의 머리에서 출력되는 진동 값은 "바이트바"라는 머리 진동 측정 장치를 통해 측정될 수 있다.

이러한 인체전달함수를 이용하면, 인체에 가해지는 입력 진동 값에 대해 인체의 머리에서 출력되는 출력 진동 값을 구할 수도 있지만, 역으로 탑승자가 원하는 출력 진동 값을 인버스(inverse) 된 인체전달함수에 입력하면 그 탑승자에게 가해져야 할 입력 진동 값을 구할 수도 있게 된다.

그러나 상기 출력 진동 값도 입력 진동 값과 마찬가지로 복잡한 수치로 표현되기 때문에, 탑승자가 자신이 원하는 출력 진동 값을 직접 입력하는 것은 매우 까 다로울 수 있다. 따라서 탑승자가 원할 것으로 예상되는 출력 진동 값을 복수의 진동 레벨로 분류하여 출력 진동 DB(30)에 저장하면, 추후에 탑승자는 자신이 원하는 출력 진동 값에 해당되는 진동 레벨을 선택하기만 하면 된다.

그리고 상기 스프링 조작부(70)는 시트 진동 제어부(10)의 제어에 의해 스프링를 조작하여 스프링 상수를 변화시키는 장치로서, 이처럼 스프링을 조작하여 스프링 상수를 변화시키는 방식은 종래에도 여러 가지 방식으로 공지되어 있다. 예를 들면, 코일 스프링의 경우에는 모터를 이용하여 코일 스프링의 압축 정도를 조절함으로써 스프링 상수를 변화시킬 수 있고, 에어 스프링의 경우에는 공기압을 조절함으로써 스프링 상수를 변화시킬 수 있으며, 자기 스프링의 경우에는 자기장의 크기를 조절함으로써 스프링 상수를 변화시킬 수 있게 된다. 본 발명에서 적용되는 스프링 조작부(70)는 공지의 기술을 적용하여 구현될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 댐퍼 조작부(60)는 시트 진동 제어부(10)의 제어에 의해 댐퍼를 조작하여 감쇄 상수를 변화시키는 장치로서, 이처럼 댐퍼를 조작하여 감쇄 상수를 변화시키는 방식은 종래에도 여러 가지 방식으로 공지되어 있다. 예를 들면, 오일 댐퍼의 경우에는 오일에 철가루를 혼입한 후 자기장의 크기를 제어함으로써 감쇄 상수를 변화시킬 수 있고, 에어 댐퍼의 경우에는 에어가 통과하는 관로를 조절함으로써 감쇄 상수를 변화시킬 수 있다. 본 발명에서 적용되는 감쇄 조작부(60) 역시 공지의 기술을 적용하여 구현될 수 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기 시트 진동 센서(50)는 시트에서 출력되는 시트 진동 값을 측정 하는 센서로서, 차량에 가해지는 진동과 스프링 상수 및 감쇄 상수의 변화에 따라 상기 시트 진동 센서(50)에서 측정되는 시트 진동 값도 변화하게 된다. 이러한 시트 진동 값은 최종적으로 해당 시트에 착석한 탑승자에게 입력되는 입력 진동 값이 되고, 그 시트 진동 값이 탑승자의 신체를 거치면서 변화된 후 머리에서 출력 진동 값으로 출력된다. 상기 차량에 가해지는 진동은 차량의 속도 또는 가속도 변화, 차량이 주행하고 있는 도로 상태, 차량의 본질적 진동 정도 등에 따라 달라질 수 있다.

그리고 상기 시트 진동 제어부(10)는, 입력부(40)로부터 탑승자가 입력한 신체 조건 및 진동 레벨을 전달받아서, 입력된 탑승자의 신체 조건에 해당되는 인체전달함수를 전달함수 DB(20)에서 추출하여 인버스시키고, 탑승자가 입력한 진동 레벨에 매칭되는 출력 진동 값을 출력 진동 DB(30)에서 추출한 후, 인버스된 인체전달함수에 입력하여 탑승자에 입력되어야 할 입력 진동 값을 계산한다. 즉, 상기 인버스된 인체전달함수에서 계산된 입력 진동 값이 탑승자에 가해지면, 탑승자의 머리에서는 탑승자가 입력한 진동 레벨에 매칭되는 진동이 출력될 수 있게 된다.

한편, 상기 인버스된 인체전달함수를 통해 계산된 진동 값이 탑승자에게 가해져야할 이론적인 입력 진동 값이 되고, 시트 진동 센서(50)를 통해 측정되는 시트 진동 값이 실제로 탑승자에게 가해지고 있는 실제 입력 진동 값이 된다.

따라서 시트 진동 제어부(10)는, 상기 인버스된 인체전달함수를 통해 계산된 이론적인 입력 진동 값과 시트 진동 센서(50)에서 측정되는 시트 진동 값을 비교하고, 상기 2가지 진동 값에 차이가 있으면, 스프링 조작부(70)와 댐퍼 조작부(60)를 제어하여 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시킴으로써, 시트 진동 센서(50)에서 측정되는 시트 진동 값이 인버스된 인체전달함수를 통해 계산된 이론적인 입력 진동 값과 동일하게 되도록 조절한다. 다만, 일정 오차 범위내에서는 상기 2가지 진동 값에 차이가 있더라도 무시하도록 구성될 수 있고, 상기 2가지 진동 값이 오차 범위 내에 있는지 여부는 퍼지 시스템을 적용하여 해결될 수 있다.

한편, 시트 진동 센서(50)에서 측정되는 시트 진동 값을 인버스된 인체전달함수를 통해 계산된 이론적인 입력 진동 값에 일정 오차 범위내에서 맞추기 위해, 무리하게 감쇄 상수와 스프링 상수를 변화시킬 경우, 과도한 진동으로 인해 탑승자의 신체에 손상이 가해질 수도 있다.

이처럼 감쇄 상수 및 스프링 상수의 변화로 인해 탑승자의 신체에 손상이 가는 것을 미연에 방지하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템은, 차량에 가해지는 차량 진동 값을 측정하는 차량 진동 센서(80)를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 시트 진동 제어부(10)는, 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키기 전에, 전달함수 DB(20)에서 추출된 인체전달함수에 변화시키고자 하는 스프링 상수와 감쇄 상수 값을 입력하여 새로운 인체전달함수를 도출하고, 상기 도출된 새로운 인체전달함수에 상기 차량 진동 센서(80)에서 측정된 차량 진동 값을 입력하여 탑승자의 머리에서 출력될 것으로 예상되는 출력 진동 값을 계산한다. 그리고 상기 예상되는 출력 진동 값이 탑승자의 신체를 손상시키지 않는 범위 내에 포함되는지를 판단한 후, 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키도록 구성되는 것이 바람직 하다.

이하에서는 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 방법에 대해 살펴본다.

도 2 및 도 3에는 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 과정이 도시되어 있다.

도 2를 참조하면, 인체에 입력되는 입력 진동 값에 대해 인체의 머리로 출력되는 출력 진동 값이 계산되는 인체전달함수가 여러 신체 조건별로 DB에 저장된다(S10).

상기 인체전달함수는 실험을 통해 도출되는 함수로서, 인체에 가해지는 입력 진동 값에 따라 인체의 머리로 출력되는 출력 진동 값을 계산할 수 있는 함수이고, 이러한 인체전달함수는 사람의 신체 조건마다 다르게 나타날 수 있으므로, 인체전달함수는 사람의 신체 조건별로 매칭되어 DB에 저장되는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 신체 조건에는, 성, 나이, 키, 몸무게 등이 포함될 수 있다.

그리고 탑승자가 원하는 출력 진동 값이 복수의 진동 레벨로 분류되어 DB에 저장된다(S20). 따라서 추후에 탑승자는 자신이 원하는 출력 진동 값에 해당되는 진동 레벨을 선택하기만 하면 된다.

그리고 차량용 시트에 착석한 탑승자의 신체 조건 및 그 탑승자가 원하는 진동 레벨이 입력되고(S30), 상기 탑승자가 착석한 시트에서 출력되는 시트 진동 값도 측정된다(S40).

한편, 상기 시트 진동 값은 차량에 가해지는 진동과 스프링 상수 및 감쇄 상수의 변화에 따라 변화하게 되는데, 이러한 시트 진동 값은 최종적으로 해당 시트 에 착석한 탑승자에게 실제로 입력되는 입력 진동 값이 되고, 그 시트 진동 값이 탑승자의 신체를 거치면서 변화된 후 머리에서 출력 진동 값으로 출력된다. 상기 차량에 가해지는 진동은 차량의 속도 또는 가속도 변화, 차량이 주행하고 있는 도로 상태, 차량의 본질적 진동 정도 등에 따라 달라질 수 있다.

이후, 상기에서 입력된 탑승자의 신체 조건에 해당되는 인체전달함수가 DB에서 추출되어 인버스 되고(S50), 탑승자가 입력한 진동 레벨에 매칭되는 출력 진동 값도 DB에서 추출된다(S60).

그리고 상기 추출된 출력 진동 값이 인버스된 인체전달함수에 입력되어, 탑승자에 입력되어야 할 입력 진동 값이 계산된다(S70).

그리고 상기 인버스된 인체전달함수를 통해 계산된 입력 진동 값과 측정된 시트 진동 값을 비교하(S80)고, 상기 2가지 진동 값이 일정 오차 범위내에서 일치하도록, 스프링의 스프링 상수와 댐퍼의 감쇄 상수를 변화시킴으로써(S90), 탑승자가 원하는 진동 레벨에 맞는 출력 진동 값이 탑승자의 머리에서 출력될 수 있게 된다.

한편, 감쇄 상수 및 스프링 상수의 변화로 인해 탑승자의 신체에 손상이 가는 것을 미연에 방지하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 방법은, 상기 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키기 전에 다음과 같은 단계를 더 거치게 구성되는 것이 바람직하다.

도 3을 참조하면, 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키기 전에, 차량에 가해지는 차량 진동 값이 센서를 통해 측정되고(S82), 상기 DB에서 추출된 인체전달함 수에 변화시키고자 하는 스프링 상수와 감쇄 상수 값이 입력되어 새로운 인체전달함수가 도출된다(S84).

그리고 상기 도출된 새로운 인체전달함수에 측정된 차량 진동 값이 입력되면, 탑승자의 머리에서 출력될 것으로 예상되는 출력 진동 값이 계산된다(S86).

이후, 상기 예상되는 출력 진동 값이 탑승자의 신체를 손상시키지 않는 범위 내에 포함되는지를 판단한 후(S88), 탑승자의 신체를 손상시키지 않는다고 판단되는 경우에만 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키게 되다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 시스템을 나타내는 블록도.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 차량용 시트의 진동 제어 방법을 나타내는 순서도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10; 시트 진동 제어부 20; 전달함수 DB

30; 출력 진동 DB 40; 입력부

50; 시트 진동 센서 60; 댐퍼 조작부

70; 스프링 조작부 80; 차량 진동 센서

Claims

댐퍼와 스프링이 완충 작용을 하는 차량용 시트에 있어서,

인체에 입력되는 입력 진동 값에 대해 인체의 머리로 출력되는 출력 진동 값이 계산되는 인체전달함수가 여러 신체 조건별로가 저장되는 전달함수 DB;

탑승자가 원하는 출력 진동 값이 복수의 진동 레벨로 분류되어 저장되는 출력 진동 DB;

탑승자의 신체 조건 및 탑승자가 원하는 진동 레벨이 입력되는 입력부;

스프링의 스프링 상수를 조절하는 스프링 조작부;

댐퍼의 감쇄 상수를 조절하는 댐퍼 조작부;

시트에서 출력되는 시트 진동 값을 측정하는 시트 진동 센서;

상기 입력부로부터 탑승자의 신체 조건 및 진동 레벨을 전달받아서, 입력된 탑승자의 신체 조건에 해당되는 인체전달함수를 전달함수 DB에서 추출하여 인버스시키고, 탑승자가 입력한 진동 레벨에 매칭되는 출력 진동 값을 출력 진동 DB에서 추출한 후 인버스된 인체전달함수에 입력하여 탑승자에 입력되어야 할 입력 진동 값을 계산하며, 상기 계산된 입력 진동 값과 시트 진동 값이 일정 오차 범위내에서 일치하도록 스프링 조작부와 댐퍼 조작부를 제어하여 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키는 시트 진동 제어부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 진동 제어 시스템.
제1항에 있어서,

차량에 가해지는 차량 진동 값을 측정하는 차량 진동 센서를 더 포함하여 구성되고,

상기 시트 진동 제어부는 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키기 전에, 인체전달함수에 변화시키고자 하는 스프링 상수와 감쇄 상수 값을 입력하여 새로운 인체전달함수를 도출하고, 상기 도출된 새로운 인체전달함수에 상기 차량 진동 센서에서 측정된 차량 진동 값을 입력하여 탑승자의 머리에서 출력될 것으로 예상되는 출력 진동 값을 계산하고, 상기 예상되는 출력 진동 값이 탑승자의 신체를 손상시키지 않는 범위 내에 포함되는지를 판단한 후, 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 진동 제어 시스템.
댐퍼와 스프링이 완충 작용을 하는 차량용 시트에 있어서,

인체에 입력되는 입력 진동 값에 대해 인체의 머리로 출력되는 출력 진동 값이 계산되는 인체전달함수가 여러 신체 조건별로 DB에 저장되는 단계;

탑승자가 원하는 출력 진동 값이 복수의 진동 레벨로 분류되어 DB에 저장되는 단계;

탑승자의 신체 조건 및 탑승자가 원하는 진동 레벨이 입력되는 단계;

시트에서 출력되는 시트 진동 값이 측정되는 단계;

상기 입력된 탑승자의 신체 조건에 해당되는 인체전달함수가 DB에서 추출되어 인버스 되는 단계;

탑승자가 입력한 진동 레벨에 매칭되는 출력 진동 값이 DB에서 추출되는 단계;

상기 추출된 출력 진동 값이 인버스된 인체전달함수에 입력되어 탑승자에 입력되어야 할 입력 진동 값이 계산되는 단계;

상기 계산된 입력 진동 값과 측정된 시트 진동 값이 일정 오차 범위내에서 일치하도록, 스프링의 스프링 상수와 댐퍼의 감쇄 상수를 변화시키는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 진동 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 스프링 상수와 감쇄 상수를 변화시키기 전에,

차량에 가해지는 차량 진동 값이 측정되는 단계;

상기 DB에서 추출된 인체전달함수에 변화시키고자 하는 스프링 상수와 감쇄 상수 값이 입력되어 새로운 인체전달함수가 도출되는 단계;

상기 도출된 새로운 인체전달함수에 측정된 차량 진동 값이 입력되어 탑승자의 머리에서 출력될 것으로 예상되는 출력 진동 값이 계산되는 단계;

상기 예상되는 출력 진동 값이 탑승자의 신체를 손상시키지 않는 범위 내에 포함되는지를 판단하는 단계;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 시트의 진동 제어 방법.